基于声光可调谐滤波器的光谱成像系统

• Published in: 大气与环境光学学报 Vol. 20; no. 1; pp. 104 - 113
• Main Authors: 廖捷, 曾议, 宋润泽, 周海金, 江宇, 常振, 钱园园, 司福祺
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽 合肥 230031 2025; 中国科学技术大学,安徽 合肥 230026%中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽 合肥 230031
• Subjects: 光谱成像系统; acousto-optic tunable filter; spectral resolution; spectral imaging system; 光谱分辨率; 声光可调谐滤波器
• ISSN: 1673-6141
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-6141.2025.01.009

O433.1; 设计并搭建了一套基于声光可调谐滤波器(AOTF)的光谱成像系统,该系统主要由前置成像镜头、AOTF、中继转像物镜、CCD相机、AOTF射频驱动器以及上位机组成.系统通过对AOTF的衍射光进行波长扫描,并利用CCD相机进行光谱图像采集,最终生成光谱图像立方体.该系统应用于400～700 nm波段范围,光谱分辨率优于1 nm,无扫描机械结构,实现了图谱合一.利用此系统进行了外场成像实验,经过0级光干扰抑制方法处理后的成像结果清晰可辨.进一步利用该系统对给定浓度在3.62×1017～1.21×1019 molecule/cm2之间的不同NO2样气进行了测量,使用差分吸收光谱算法对所测光谱数据进行反演处理,得到NO2样气的测量浓度,并对测量值与给定值的误差和相关性作出了分析,其误差均在20%范围内,且相关系数为0.99401,表明二者具有良好的相关性,验证了该系统应用于污染气体测量方面的可行性.